Што се случи со црвите стари 42.000 години кои руските научници ги разбудија пред две години?

Веста дека руските научници „одмрзнале“ древни нематоди (тркалезни црви) од сибирското вечно замрзнато тло се појави во 2018 година.

Во меѓувреме нематодите постојано се наоѓаа под будното око на научниците. Впрочем, станува збор за револуционерен настан во биологијата. Нематодите и некои други микроскопски безрбетници како што се рататорите и водните мечки се прилично жилави. Тие се во состојба долго време да минат во засушена или во замрзната состојба по што се враќаат во живот.

Сепак, рекордот што овие црви го држеа изнесуваше околу триесет до четириесет години во анабиоза, потсетува Анастасија Шатилович, постар научен соработник на Институтот за физичко-хемиски и биолошки прашања во истражувањето на тлото при Руската академија на науките. Токму таа со група научници од другите институти ги проучуваше древните нематоди.

Древни нематоди од сибирското вечно замрзнато тло

A. V. Shatilovich, A. V. Tchesunov, T. V. Neretina, I. P. Grabarnik, S. V. Gubin, T. A. Vishnivetskaya, T. C. Onstott & E. M. Rivkina

Чиста случајност

На почетокот Шатилович ни нејзините колеги воопшто не барале некакви нематоди во пермафростот. Тие истражуваа група протисти (едноклеточни еукариотски организми кои преживеале илјадници години криопрезервација во наслагите од мраз во Јакутија). Едноклеточните живи објекти кои во анабиоза минале илјадници или дури милиони години не претставува нешто необично и чудно. Во двеилјадитата година пронајдени се спори на бактерија кои поминале 250 милиони години во кристали на сол за истражувачите потоа да ги вратат во живот. Претходно научниците од центарот „Пушчино“ успеаја да израснат билка од отпорни клетки пронајдени во семе кое минало во пермафростот повеќе од 30 илјади години, но, за оживување на повеќеклеточни црви никој не ни смеел да помисли.

„Повеќеклеточни животни кои успеале да ја преживеат криобиозата во геолошката скала на времето претходно не сме имале. А, ова е едноставно среќна околност зашто од два примероци замрзнати ѕидови успеавме да изолираме живи нематоди“, вели Шатилович.

Нематодите не биле веднаш забележани. Кога примероците на замрзнатите ѕидови биле доставени во лабораторијата „Пушчино“ научниците ги ставиле во Петриева чаша со хранлива подлога и неколку дена следеле, очекувајќи дека ќе пронајдат древни протисти. „Црвите ги забележавме дури кога почнаа да се движат. Од моментот на одмрзнување поминаа околу две недели. Тие, најверојатно, оживеале уште претходно“, вели таа.

Сомнежот дека станува збор за современи црви кои неодамна се нашле во мострата се отфрлено, а еве и зошто. Како прво, и двете мостри во кои се пронајдени црви истражувачите ги зеле независно од наслаги од различно потекло во различни делови, во близина на сибирските реки Колима и Алазеја. Како второ, еден од примероците е земен од дупка со метод кој подразбира висока стерилност.

Реката Колима

Google Maps

Еден вид нематод, Panagrolaimus, пронајден е во примероци стари 32 илјади години, додека друг, Plectus, е уште постар – 42 илјади години. Како што излезе во двата случаи станува збор за женки.

Река Алазеја, Јакутија

Google Maps

По објавувањето на статијата со научниците од Русија стапија во контакт експерти од Дрезден и им понудија соработка. Така ДНК од црвите е испратена во Германија на Темурас Курчалиј и на неговите колеги од познатиот институт Max Planck Institute of Molecular cell biology and genetics. Тие работат на комплетно дешифрирање на геномот на двата нематоди.

Најинтересно прашање

„Едноклеточниот организам може да преживее благодарение на своите адаптивни својства, да кажеме, способност за формирање различни фази во мирувањето, спорите или цисти. Меѓутоа повеќеклеточниот организам е посложен. Иако кај нематодите исто така е позната фазата на мирување, дауер ларва, сепак во текот на долготрајна анабиоза во клетките можело да се случи и да се акумулира оштетување на ДНК и на клеточната мембрана и да се излачат токсини кои би морале или да го уништат организмот или да бидат репарирани (поправени хемиските оштетувања) во текот на анабиозата или по репродукцијата. Овие црви на некој начин успеале да преживеат“, вели Шатилович, нарекувајќи го ова „најголема загатка“.

Комплетниот геном ќе даде одговор на бројни релевантни прашања. Како се одвиваат процесите на обновување на оштетувањата? Кои адаптивни механизми ги користеле древните црви? Кои уникатни гени ги поседуваат? Дали се случила еволуција на овие видови за 40 илјади години итн.

На дешифрирањето на геномите потрошени се речиси две години, значи по една година на црв. Како што се покажа еден од црвите е триплоиден, има три сета хромозоми и се репродуцира со паретногенеза. Германските научници планираат да го завршат дешифрирањето на геномот до крајот на оваа година.

Смртоносна опасност за човештвото?

Потомците на овие нематоди денес се наоѓаат во збирката на Лабораторијата за криологија на тлото во која работи Шатилович. Дел се замрзнато, дел се исушени, а дел се живи и се репродуцираат.

Таа вели дека многумина ја прашуваат: „А, што ако заедно со нематодите се одмрзнат и опасни микроорганизми? Дали стравувате дека би можеле да одмрзнете нешто страшно? И како тоа ослободување ќе се одрази врз екосистемот?“.

„Како последица на константното топење на пермафростот организмите кои таму биле конзервирани, секоја година доаѓаат во современиот екосистем, тоа е природен процес“.

„Ние едноставно одиме по трагите на природата и не правиме ништо што веќе не се случува во природното опкружување“, нагласува Шатиловилч.

При користење на материјалите на Russia Beyond задолжителен е хиперлинк до изворот од кој е преземен материјалот.